Выход в открытый космос
Выход в открытый космос — работа или прогулка космонавта в космическом пространстве за пределами своего корабля. Используемый в России, США, Европе термин «внекорабельная деятельность» (ВКД, англ. Extra-vehicular activity, EVA) — более широкий и включает в себя также понятие выхода из корабля на поверхность Луны, планеты или другого космического объекта.
Исторически из-за разницы в конструктивных особенностях первых космических кораблей в США и в СССР по-разному определяют момент начала выхода в космос. В советских космических кораблях с самого начала имелся отдельный шлюзуемый отсек, из-за чего началом выхода в космос считается момент, когда космонавт разгерметизирует шлюз и оказывается в вакууме, а его завершением — момент закрытия люка.
Ранние американские корабли шлюзовой камеры не имели, и при выполнении выхода в космос разгерметизировался весь корабль. В этих условиях за начало выхода в космос принимался момент, когда голова астронавта выступала за пределы корабля, даже если его тело ещё продолжало находиться внутри отсека (так называемый англ. Stand-up extra-vehicular activity, SEVA). Современный американский критерий принимает переключение скафандра на автономное питание в качестве начала и начало наддува за окончание выхода в открытый космос.
Выходы в открытый космос могут выполняться по-разному. В первом случае космонавт связан с космическим кораблём специальным страховочным фалом, иногда объединённым со шлангом подачи кислорода (в этом случае его называют «пуповиной»), при этом для возвращения на корабль достаточно просто мышечных усилий космонавта. Другой вариант — полностью автономный полёт в космическом пространстве. В этом случае необходимо обеспечить возможность возвращения к космическому кораблю при помощи специальной технической системы (см. Установка для перемещения и маневрирования космонавта).
Перемещение по поверхности станции происходит с перещёлкиванием между установленными на ней поручнями карабинов, соединённых с космонавтом страховочными фалами длиной около 8 м и способных удерживать массу до 4 тонн[1].
- Первый выход в космос был совершён советским космонавтом Алексеем Леоновым 18 марта 1965 года[2] с борта космического корабля «Восход-2» с использованием гибкой (надувной) шлюзовой камеры. Скафандр «Беркут», использованный для первого выхода, был вентиляционного типа и расходовал около 30 л кислорода в минуту при общем запасе в 1666 л, рассчитанном на 30 минут пребывания космонавта в открытом космосе. Из-за разности давлений скафандр раздувался и сильно мешал движениям космонавта, что, в частности, очень затруднило Леонову возвращение на «Восход-2». Общее время первого выхода составило 23 минуты 41 секунду[3] (из них вне корабля 12 минут 9 секунд), и по его итогам был сделан вывод о возможности человека выполнять различные работы в открытом космосе.
- Первой женщиной, вышедшей в открытый космос, была Светлана Евгеньевна Савицкая. Выход состоялся 25 июля 1984 года с борта орбитальной космической станции «Салют-7».
- Самым длительным выходом в открытый космос стал выход американки Сьюзан Хелмс 11 марта 2001, длившийся 8 часов 56 минут.
- Рекорд по количеству выходов (16) и по общей продолжительности пребывания (78 часов 48 минут) в открытом космическом пространстве принадлежит советскому и российскому космонавту Анатолию Соловьёву.
- Первым выход в открытый космос в межпланетном пространстве выполнил американский астронавт Альфред Уорден, член экипажа лунной экспедиции Аполлон-15. Уорден вышел в открытый космос, чтобы перенести отснятые фотоплёнки картографических и панорамных камер из служебного модуля в командный.
- Первый выход в космос из двух различных космических аппаратов в один и тот же день состоялся 16 сентября 1993 года, из станции «
Выходы в открытый космос опасны по множеству различных причин. Первая — возможность столкновения с космическим мусором. Орбитальная скорость на высоте 300 км над Землёй (типичная высота полёта пилотируемых космических кораблей) — около 7,7 км/с. Это в 10 раз превышает скорость полёта пули, так что кинетическая энергия маленькой частицы краски или песчинки эквивалентна той же самой энергии пули, обладающей в 100 раз большей массой. С каждым космическим полётом появляется всё больше и больше орбитального мусора, что увеличивает эту опасность.
Другая причина опасностей выходов в космос — то, что окружающая обстановка в космическом пространстве чрезвычайно сложна для предполётного моделирования. Выходы в космос часто планируются на поздней стадии разработки полётного плана, при обнаружении каких-либо насущных проблем или неисправностей, иногда даже в процессе самого выполнения полёта. Потенциальная опасность выходов в открытый космос неизбежно ведёт к эмоциональному давлению на космонавтов.
Потенциальную опасность несёт возможность потери или недопустимого удаления от космического корабля, грозящая гибелью из-за израсходования запаса дыхательной смеси. Опасны также возможные повреждения или проколы скафандров, разгерметизация которых грозит аноксией и быстрой смертью, если космонавты не успеют вовремя вернуться в корабль. Инцидент с повреждением скафандра произошёл только один раз, когда во время полёта «Атлантиса» STS-37 маленький прут проколол перчатку одного из астронавтов. По счастливой случайности разгерметизации не произошло, поскольку прут застрял и блокировал собою образовавшееся отверстие. Прокол даже не был замечен до тех пор, пока астронавты не вернулись в корабль и не начали проверку скафандров.[4]
Показательно, что самый первый достаточно опасный инцидент случился уже во время первого выхода космонавта в открытый космос. Выполнив программу первого выхода, Алексей Архипович Леонов испытал трудности с возвращением на корабль, поскольку раздувшийся скафандр не проходил через воздушный шлюз «Восхода». Только стравливание давления кислорода в скафандре позволило тогда благополучно завершить полёт.
Ещё один потенциально опасный случай произошёл во время второго выхода в открытый космос астронавтов космического корабля «Дискавери» (полёт STS-121). От скафандра Пирса Селлерса открепилась специальная лебёдка, которая помогает вернуться на станцию и не даёт астронавту улететь в открытый космос. Вовремя заметив проблему, Селлерс с напарником смогли прикрепить устройство обратно, и выход был завершён благополучно.[5]
Несмотря на то, что в настоящее время неизвестны какие-либо несчастные случаи, связанные с выходами в открытый космос, разработчики космической техники стараются снизить необходимость внекорабельной деятельности. Устранению подобной необходимости, например, при выполнении сборочных работ в космосе, может помочь разработка специальных телеуправляемых роботов.
Поскольку «сутки» на орбите пилотируемых станций длятся лишь около 90 минут, примерно половину времени работа космонавтов проходит без солнечного света, при освещении лишь фонариками и прожекторами станции.
Нарастание рекордной длительности выхода в открытый космос Длительность выхода Дата выхода Участники выхода Космический аппарат Примечания 16 мин 18 марта 1965 
Алексей Леонов
Восход-2 Первый в истории выход в открытый космос 36 мин 3 июня 1965 
Эдвард Уайт
Джемини-4 Первый американский выход в открытый космос 2 ч 07 мин 5 июня 1966 Юджин Сернан
Джемини-9A 2 ч 08 мин 14 сентября 1966 Ричард Гордон
Джемини-11 2 ч 29 мин 12 ноября 1966 Эдвин Олдрин
Джемини-12 37 мин 16 января 1969 года Алексей Елисеев
Евгений ХруновСоюз-5, Союз-4 Первый групповой выход в открытый космос Первый переход из одного корабля в другой через открытый космос
2 ч 47 мин 21 июля 1969 Нейл Армстронг
Эдвин Олдрин
Аполлон-11 Первый выход на лунную поверхность 4 ч 01 мин 19 ноября 1969 Чарлз Конрад
Алан Бин
Аполлон-12 Выход на лунную поверхность 4 ч 48 мин 5 февраля 1971 Алан Шепард
Эдгар Митчелл
Аполлон-14 Выход на лунную поверхность 6 ч 33 мин 31 июля 1971 Дэвид Скотт
Джеймс Ирвин
Аполлон-15 Выход на лунную поверхность 7 ч 12 мин 1 августа 1971 Дэвид Скотт
Джеймс Ирвин
Аполлон-15 Выход на лунную поверхность 7 ч 23 мин 22 апреля 1972 Джон Янг
Чарлз Дьюк
Аполлон-16 Выход на лунную поверхность 7 ч 37 мин 13 декабря 1972 Юджин Сернан
Харрисон Шмитт
Аполлон-17 Выход на лунную поверхность 8 ч 29 мин 13 мая 1992 Пьерр Туот
Ричард Хиб
Томас Эйкерс
STS-49 «Индевор» 8 ч 56 мин 11 марта 2001 Джеймс Восс
Сьюзен Хелмс
STS-102 «Дискавери» / МКС Нарастание максимального числа выходов в открытый космос, выполненных одним человеком в ходе одного полёта Число выходов за один полёт Дата достижения Космонавт / астронавт Космический аппарат Примечания 1 18 марта 1965 Алексей Леонов
Восход-2 Первый в истории выход в открытый космос 2 20 июля 1966 Майкл Коллинз
Джемини-10 3 14 ноября 1966 Эдвин Олдрин
Джемини-12 4 2 августа 1971 Дэвид Скотт
Аполлон-15 Из четырех выходов три выхода на лунную поверхность 5 18 мая 1984 Леонид Кизим
Владимир Соловьёв
Салют-7 6 8 августа 1984 Леонид Кизим
Владимир Соловьёв
Салют-7 7 20 февраля 1992 
Сергей Крикалёв
Мир Достижение повторили Анатолий Соловьёв 14 января 1998 в ходе полёта на станции Мир и Эндрю Морган 25 января 2020 в ходе полёта на МКС
Нарастание максимального числа выходов в открытый космос за карьеру космонавта / астронавта Число выходов за карьеру Дата достижения Космонавт / астронавт 1 18 марта 1965 Алексей Леонов
2 20 июля 1966 Майкл Коллинз
3 14 ноября 1966 Эдвин Олдрин
4 21 июля 1969 Эдвин Олдрин
5 2 августа 1971 Дэвид Скотт
6 8 августа 1984 Леонид Кизим
Владимир Соловьёв
7 28 мая 1986 Леонид Кизим
Владимир Соловьёв
8 31 мая 1986 Леонид Кизим
Владимир Соловьёв
9 22 октября 1993 Александр Серебров
10 29 октября 1993 Александр Серебров
11 6 сентября 1997 Анатолий Соловьёв
12 20 октября 1997 Анатолий Соловьёв
13 3 ноября 1997 Анатолий Соловьёв
14 6 ноября 1997 Анатолий Соловьёв
15 8 января 1998 Анатолий Соловьёв
16 14 января 1998 Анатолий Соловьёв
- Списки выходов в открытый космос
-
- ↑ Космический инструментарий: Чем строят МКС // TechInsider
- ↑ ЛЕОНОВ Архивная копия от 22 августа 2018 на Wayback Machine // Большая российская энциклопедия. Том 17. Москва, 2010, стр. 281
- ↑ 45 лет назад человек вышел в открытый космос. Дата обращения: 18 марта 2010. Архивировано 31 марта 2014 года.
- ↑ Взрывная декомпрессия и прямое воздействие вакуума Архивная копия от 21 ноября 2008 на Wayback Machine (Explosive Decompression and Vacuum Exposure) (англ.)
- ↑ Во время выхода в открытый космос у одного из астронавтов США возникли проблемы Архивная копия от 2 марта 2008 на Wayback Machine (рус.)
- Новости космонавтики Т.16 № 1 (276) 2007
-
- Документ NASA JSC «Восхождение на Олимп: Хронология EVA» (англ. Walking to Olympus: An EVA Chronology) (pdf) (англ.)
- Доклад 1974 года о подготовке выходов в открытый космос со станции Скайлеб (англ. Skylab Extravehicular Activity Development Report - 1974) (pdf) (англ.)
- Анализ разработки модуля для выхода в открытый космос с для кораблей Спейс Шаттл 1986 года (англ. Analysis of the Space Shuttle Extravehicular Mobility Unit - 1986) (pdf) (англ.)
- Описание инструментария НАСА для выходов в открытый космос сделанное в 1993 году (англ. NASA Space Shuttle EVA tools and equipment reference book - 1993) (pdf) (англ.)
- EXTRAVEHICULAR ACTIVITY (развёрнутое техническое описание) // НАСА (англ.)
